超聲波流量計同波信號的時差計算探討三
(c)超聲波流量計相關(guān)函數(shù)
為驗證極性相關(guān)算法在實際應(yīng)用中的可行性,通過采集系統(tǒng)的波形,然后通過兩種相關(guān)算法對比,確定極性相關(guān)算法的可行性。在同一基準信號的情況下,隨機采樣20組裝載流速信息的信號,然后分別作相關(guān)計算。根據(jù)相關(guān)算法原理,僅分析兩相關(guān)函數(shù)峰值點位置的關(guān)系,不必關(guān)心相關(guān)函數(shù)及其峰值的大小。將傳統(tǒng)相關(guān)函數(shù)峰值點位置與極性相關(guān)函數(shù)峰值位置點列于圖5中,以對比兩種相關(guān)函數(shù)的重合度。橫坐標為20組數(shù)據(jù)組別,縱坐標為各組數(shù)據(jù)在若干個計算單位△處取得峰值,負號表示兩信號的滯后順序。
在隨機采樣的20組數(shù)據(jù)的相關(guān)函數(shù)對比中,極性相關(guān)算法的峰值點位置與傳統(tǒng)相關(guān)算法峰值點位置有18個點相同,在其余的兩個不重合點上,兩種相關(guān)算法的峰值點位置的差距僅為一個計算單位。由此可知,極性相關(guān)算法可以替代傳統(tǒng)相關(guān)算法應(yīng)用在相關(guān)流量測量系統(tǒng)中。
2.2偽隨機信號
連續(xù)周期信號在相關(guān)函數(shù)運算時極易引起錯周期}1算,即相關(guān)處理獲得的渡越時間必須小于回波信號周期,當風速過大時,渡越時間超過同波信號周期時.則會丟失一個周期的時間。
因此采用普通周期信號發(fā)射要求氣體的流速變化率不能太大,制約了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。而傳統(tǒng)的相關(guān)法流量測量中.噪聲信號為隨機信號,不會產(chǎn)生類似的限制。因此在相關(guān)時差法中常采用類似于隨機信號的偽隨機信號作為發(fā)射信號,具有良好的互相關(guān)件,可以避免上述情況的發(fā)生。
超聲波流量計